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11.小明到常州燈泡廠參觀,看到車間正在生產標有“4.5V  2.8W”字樣的燈泡.技術員告訴小明,實際生產出的燈泡在4.5V額定電壓下工作時,電功率不會都恰好是2.8W,只要在2.8W士0.2W的范圍內,就是合格產品.技術員隨機抽取一只燈泡,請小明檢測是否合格.

(1)實驗器材如圖甲所示,電源電壓為6V左右,應選用滑動變阻器的規(guī)格為C.
A.10Ω 0.3A       B.10Ω 0.5A      C.10Ω 1A       D.50Ω 0.5A
(2)請用筆畫線代替導線,在圖甲中完成電路連接.要求:滑動變阻器的滑片P向A端移動時燈泡變亮.
(3)開關S閉合前,滑片P應移至B(選填“A”或“B”)端.
(4)實際連接電路時,小明把電流表與電壓表的位置交換連接了,閉合開關S后會造成D
A.電流表燒壞      B.電壓表燒壞     C.燈泡燒壞      D.燈泡不亮
(5)排除故障后,移動滑片P,燈泡由暗變亮,此過程中小明記錄了三組電壓表、電流表示數.請根據圖乙所示,將第③組的示數填入表格.
序號電壓表示數U/V電流表示數I/A
1.50.3
3.00.5
(6)燈泡在4.5V電壓下,電功率是2.7 W,該產品合格(選填“合格”或“不合格”).
(7)此實驗還可得出,流經燈泡的電流變大、溫度變高,電阻變大 (選填“變小”“不變”或“變大”).

分析 (1)求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器接入電路的阻值,根據該阻值選擇滑動變阻器;
(2)根據小燈泡正常發(fā)光時兩端的電壓和電路中的電流確定電壓表和電流表的量程,向A端移動滑動變阻器的滑片P,小燈泡變亮,即滑動變阻器將A接線柱接入了電路;
(3)開關閉合前,接入電路的阻值應該最大,起保護電路的作用;
(4)電壓表的電阻很大,故把電流表與電壓表的位置交換連接后,電路中的電流很;
(5)確定電壓表和電流表選擇的量程和分度值,讀出電壓表和電流表的示數;
(6)根據P=UI計算出小燈泡的電功率;根據標準判斷是否合格;
(7)影響電阻大小的因素有:導體的材料、長度以及橫截面積,還有溫度;對大多數導體來說,溫度越高,電阻越大.

解答 解:(1)燈泡正常發(fā)光時,滑動變阻器電壓U=U-UL=6V-4.5V=1.5V,
由P=UI得,電路中的電流:I=$\frac{P}{{U}_{L}}$=$\frac{2.8W}{4.5V}$≈0.62A,
由I=$\frac{U}{R}$得,此時滑動變阻器接入電路的阻值:R=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{1.5V}{0.62A}$≈2.4Ω,
所以滑動變阻器應選取最小阻值為2.4Ω,允許通過的最小電流為0.62A,故選C.
(2)燈泡與滑動變阻器串聯(lián),滑片向A端移動,小燈泡變亮,則滑動變阻器接入電路的電阻變小,選擇A接線柱接入電路;電流表串聯(lián)接入電路,選擇0~3A量程;并將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,選擇0~15V量程;如下圖所示:

(3)為了保護電路,開關閉合前,滑片應該在阻值最大處,故將滑片移到B端;
(4)電壓表的電阻很大,故把電流表與電壓表的位置交換連接后,電路中的電流很小,燈泡不會發(fā)光;
(5)圖中所示電壓表選擇0~15V量程,分度值為0.5V,示數是4.5V;電流表選擇0~3A量程,分度值為0.1A,示數是0.6A;填表如下:

序號  電壓表示數U/V電流表示數I/A 
 ① 1.50.3 
 ② 3.00.5 
 ③ 4.50.6 
(6)小燈泡的電功率為P=UI=4.5V×0.6A=2.7W,2.8W-2.7W=0.1W<0.2W,所以符合標準,是合格產品;
(7)溫度影響導體電阻阻值的大小,對大多數導體來說,溫度越高,電阻越大.
故答案為:(1)C;(2)如圖所示;(3)B;(4)D;(5)4.5;0.6;(6)2.7;合格;(7)變大.

點評 本題考查電功率的測量,考查了實物圖的連接、滑動變阻器的選擇、電功率的計算等,知識點較多,屬于中檔題.

練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

19.在如圖所示的四位科學家中,精確測出大氣壓強值的物理學家是( 。
A.
       帕斯卡
B.
        牛頓
C.
          瓦特
D.
       托里拆利

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

2.小亮和小雨在“探究小燈泡電阻”的實驗中,要用小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為7Ω.本實驗原理是R=$\frac{U}{I}$.

(1)小亮的實驗過程如圖甲所示是小亮連接的實驗電路,其中有一根導線連接錯誤,請你在錯誤的導線上畫“×”,并在圖中改正(導線不許交叉).
②電路連接正確后,閉合開關,發(fā)現小燈泡不亮,電流表的示數為0A,電壓表有示數,產生這種現象的原因是:
燈泡斷路.
③小亮的同桌電路連接正確后,閉合開關,發(fā)現小燈泡不亮,電壓表的示數為0V,電流表有示數,產生這種現象的原因是:燈泡短路.
④他們兩個故障排除后,再閉合開關,發(fā)現小燈泡仍不亮,但電流表和電壓表均有示數,接下來他應進行的操作是:向左移動滑動變阻器的滑片.
實驗中小亮設計的實驗記錄表格如下表.請你找出表格中的問題:由于燈絲的電阻隨溫度的升高而變大,故不能求燈絲電阻的平均值;小亮又根據實驗數據繪制成了U-I圖象如圖乙.根據該圖象提供的信息,可計算出小燈泡正常發(fā)光時的電阻是6.25Ω.
實驗次數電壓/V電流/A電阻/Ω電阻平均值/Ω
1
2
3
小亮設計的表格有一處錯誤,是電阻平均值/Ω.
用小亮改好的電路還可以做的一個實驗是測量小燈泡的電功率,這個實驗的原理是P=UI.
(2)小雨想利用如圖丙所示的電路測量未知電阻Rx的大。≧0阻值已知).下面是他的實驗過程,請你幫他完成實驗.
①閉合開關S和S1,斷開S2,讀出此時電壓表的示數為U1
②閉合開關S和S2,斷開S1,讀出此時電壓表的示數為U2
③未知電阻阻值的表達式為:Rx=$\frac{{U}_{2}{R}_{0}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$.
④實驗后小雨又將開關S2換成了一個電壓表,當閉合開關S和S1時,發(fā)現電路中兩個電壓表的指針偏轉角度相同.如果R0=80Ω且Rx≠R0,則Rx=320Ω.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖甲是小明和同學做“測定小燈泡額定電功率”實驗的電路,電源電壓為6V,已知小燈泡正常工作時的電壓為2.5V,正常發(fā)光時燈絲的電阻約為10Ω.
(1)請你用筆畫線代替導線把未連接完的實物電路連接成正確的完整電路(要求:導線不交叉且滑動變阻器滑片向右移動燈泡變亮).
(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片應置于A端(選填“A”或“B”).若實驗室有三種規(guī)格的滑動變阻器,分別是甲“10Ω 1A”、乙“20Ω 0.5A”、丙“50Ω 0.2A”,則小明應選用乙(選填“甲”、“乙”或“丙”).
(3)若閉合開關,燈泡不亮,經檢查燈絲斷了,則電流表指針偏轉情況是無偏轉;電壓表指針偏轉情況是超滿偏,電壓表損壞.
(4)更換相同規(guī)格燈泡后,當滑動變阻器的滑片在某一位置時,電壓表的示數如圖乙所示,為了使燈泡正常發(fā)光,應將滑片向右(選填“左”或“右”)移動;小明進一步測量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如圖丙所示,通過圖象可知小燈泡正常發(fā)光時的電功率為0.75W.
(5)另一位同學在連接好電路后,閉合開關,在移動滑動變阻器滑片P的過程中發(fā)現:燈泡變亮時電壓表示數變。粺襞葑儼禃r,電壓表示數變大.經檢查所用器材完好,出現這種現象的原因可能是電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了.
(6)他們繼續(xù)用圖甲所示裝置來探究“電流與電壓的關系”.首先把5Ω的電阻接入原來小燈泡的位置,調節(jié)滑動變阻器依次測得數據如表一所示.由表一可歸納出:在電阻不變的情況下,導體中的電流跟它兩端的電壓成正比.接著他們探究“電流與電阻的關系”.其操作步驟是分別把5Ω、10Ω、15Ω的電阻接入原小燈泡的位置,立即閉合開關記錄讀數如表二所示.由表中的實驗數據發(fā)現,通過導體的電流跟它的電阻不成反比,其原因可能是遺漏了重要的操作步驟,此步驟是:調節(jié)滑動變阻器的滑片,使定值電阻兩端的電壓相等.
表一
次數電阻R=5Ω
電壓U/V電流I/A
11.00.2
21.50.3
32.00.4
表二
次數電阻R/Ω電流I/A
150.24
2100.20
3150.16

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

6.小明利用額定電壓為2.5V的小燈泡進行“測量小燈泡的電功率”的實驗,已知電源電壓為4V.

(1)實驗前,發(fā)現電流表指針如圖甲所示,需要的操作是將指針調零.
(2)圖乙是他畫出的實驗電路圖,請你根據電路圖用筆畫線代替導線,幫他將如圖丙所示的實物電路連接完整.
(3)經檢查無誤后,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器的滑片到某一位置,電流表和電壓表的示數如圖丁所示,則此時通過小燈泡的電流是0.22A,燈泡兩端的電壓是1.8V.記錄好數據后,為了測量小燈泡的額定功率,在移動滑動變阻器的滑片時,眼睛要注意觀察電壓表,直至其示數為2.5.
(4)他完成實驗后,在幫助其它實驗小組的過程中,發(fā)現某實驗小組在完成本實驗中電路出現故障.請你根據故障現象和檢測結果,在下表的空格內寫出發(fā)生故障的原因.
故障現象檢測結果發(fā)生故障的原因
燈泡不亮,電壓表示數較大,電流表幾乎無示數.取下燈泡,電壓表和電流表的示數均不變.
(5)他在參與某實驗小組進行評估時,發(fā)現該實驗小組的實驗記錄分析表如下:
實驗序號小燈泡兩端的電壓U/V通過燈的電流表I/A小燈泡的電功率P/W額定功率P/W
12.00.240.48P=
  $\frac{(0.48+0.70+0.96)}{3}$W=0.71W  
22.50.280.70
33.00.320.96
他認為該小組的數據處理過程有錯誤,他們的錯誤是:不能把燈泡不同電壓下實際功率的平均值作為燈泡額定功率.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

16.小莫同學做“測量小燈泡電功率”實驗中,所用電源電壓恒為4V.小燈泡的螺旋套上標有“2.5V”字樣,其額定功率小于1W,滑動變阻器的規(guī)格是“10Ω 1A”

(1)在實驗前檢查儀器時,發(fā)現電流表的指針如圖1所示,則他接下來的操作是對電流表進行調零,使指針指在零刻度線上;
(2)請你根據圖2電路圖用筆畫線代替導線,將圖3中未完成的電路連接好.要求:滑動變阻器的滑片向右移動時,連入電路的阻值變大,導線不能交叉;
(3)連接電路后閉合開關,發(fā)現電壓表和電流表均無示數,燈泡不亮,移動滑片時電壓表和電流表仍然沒有示數,燈泡不亮.電路的故障可能是D;
A.燈泡短路  B.滑動變阻器短路  C.燈泡斷路  D.滑動變阻器斷路
(4)電路故障排除后,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器滑片到某一位置時,電壓表示數如圖4所示,現要測定小燈泡的額定功率,應將滑片適當地向右 (選填“左”或“右”)移動,使電壓表的示數為2.5V,此時電流示數如圖5所示,那么燈泡的額定功率是0.75W;
(5)小莫能用小燈泡來研究電流與電壓的關系嗎?不能;理由是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大.
(6)為了研究電流和電阻的關系,小莫找到幾個定值電阻,阻值分別是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,他用5Ω的電阻替換電路中的小燈泡,移動滑片使電壓表示數為2.5V,記錄電流表示數,又換上10Ω的電阻,移動滑片,最終電流表的示數為0.25A;
(7)當小莫用20Ω的電阻進行實驗時,發(fā)現電壓表的示數始終不能調到2.5V,聰明的小莫想到了解決辦法,他將其中一個定值電阻串聯(lián)接入電路后,既可以用20Ω的電阻完成實驗,又可以用30Ω的電阻完成實驗,他選擇的定值電阻是10Ω.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

3.在測3.8V小燈泡(電阻大約為10Ω左右)額定功率的實驗時,小明連接了如圖1所示的電路,其中電源電壓為6V.

(1)請將實物電路連接完整(要求:滑動變阻器的滑片向右移動時小燈變亮).
(2)若在連接電路時,有A(5Ω 1A)、B(10Ω 0.5A)和C(15Ω 0.2A)三個滑動變阻器可供選擇,則應該選擇變阻器B(A/B/C)連入電路,才能保證實驗順利進行.
(3)下表為某小組的實驗記錄:
實驗序號電壓表示數/V電流表示數/A實際功率/W額定功率/W
13.00.361.08P=$\frac{1.08+1.52+1.89}{3}$=1.50
23.80.401.52
34.50.421.89
老師認為該小組數據處理過程有誤,你的評價是老師的說法正確,當燈泡兩端電壓等于額定電壓,實際功率等于額定功率,實際電壓不同,實際功率不同,不能通過求平均值計算額定功率;
(4)若沒有電流表,小莉想利用一個電壓表和一個電阻箱測量小燈泡的額定功率.她選擇了滿足實驗要求的實驗器材,并按照圖2所示的電路圖連接好實物.以下是她設計的實驗方案,請將它補充完整:
①只閉合開關S1,移動變阻器的滑片P,使電壓表示數為3.8V;
②下一步操作是:保持滑片不動,只閉合開關S2,當電壓表示數為3.8V時,讀出電阻箱連入電路的阻值R0;
③利用上述測量出的物理量及已知量,寫出小燈泡額定功率的表達式是:P=$\frac{(3.8V)^{2}}{{R}_{0}}$.
(5)小剛還想測量一只額定電壓為2.5V,電阻約為10Ω小燈泡的額定功率,為此他將圖2中的“3.8V”的小燈泡換成“2.5V”的小燈泡繼續(xù)實驗,小明認為他不能測出該小燈泡的額定功率,理由是滑動變阻器最大阻值太小,不能調到額定電壓2.5V.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

20.寒冷的冬天,在茶杯中倒上大半杯開水后擰緊杯蓋,往往過一會兒后就發(fā)現杯蓋很難擰開,這是因為杯內氣體壓力差增大,增大了蓋與杯之間的摩擦力.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

1.在小車上豎直放置一個小木塊,如果要發(fā)生如圖甲、乙所示的現象,小車應該如何運動?請你設計實驗方案
(1)要使木塊按甲圖的情況傾倒,小車的運動是突然加速(或啟動);
(2)要使木塊按乙圖的情況傾倒,小車的運動是突然減速(或停止).

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同步練習冊答案